BR112019009652A2 - method and system for quick power exchange - Google Patents
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Abstract
um sistema para troca de energia do veículo inclui pelo menos um terminal de energia descartável em uma superfície do solo sobre a qual um veículo se desloca. o terminal de troca de energia possui pelo menos um mecanismo de abaixamento ou um mecanismo de levantamento. o mecanismo de abaixamento é associado ao terminal de troca de energia para liberar uma célula de energia esgotada a partir de um veículo durante sua troca de energia. o mecanismo de levantamento também é associado a um terminal de troca de energia para inserir uma célula de energia carregada no veículo durante a troca de energia.A vehicle power exchange system includes at least one disposable power terminal on a ground surface on which a vehicle travels. The power exchange terminal has at least one lowering mechanism or a lifting mechanism. The lowering mechanism is associated with the power exchange terminal to release a depleted energy cell from a vehicle during its power exchange. The lifting mechanism is also associated with a power exchange terminal for inserting a charged power cell into the vehicle during power exchange.
Description
MÉTODO E SISTEMA PARA UMA RÁPIDA TROCA DE ENERGIA REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDO RELACIONADO [0001] Esse pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório dos Estados Unidos N° 62/421.764, depositado em 14 de novembro de 2016, aqui incorporado mediante referência.METHOD AND SYSTEM FOR A QUICK EXCHANGE OF ENERGY CROSS REFERENCE TO RELATED ORDER [0001] This claim claims the benefit of United States Provisional Order No. 62 / 421,764, filed on November 14, 2016, incorporated by reference.
CAMPO DA INVENÇÃO [0002] A presente invenção refere-se a um método e sistema para a troca de uma fonte de energia que inclui, mas não é limitada à substituição, isto é, troca, de uma fonte de energia tal como uma batería por outra. Vantajosamente, isto inclui a troca da fonte de energia de um veiculo elétrico.FIELD OF THE INVENTION [0002] The present invention relates to a method and system for the exchange of a source of energy that includes, but is not limited to the replacement, that is, exchange, of a source of energy such as a battery by another. Advantageously, this includes changing the power source of an electric vehicle.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [0003] Veículos de combustível alternativo estão se tornando cada vez mais populares. Tais veículos utilizam fontes alternativas de combustível ao invés de petróleo convencional, como gasolina e diesel. Algumas fontes alternativas de combustível incluem, mas não são limitadas a: gás natural, bateria/fonte quimica - elétrica, célula de combustível, etc. Como com os veículos convencionais, deve-se reabastecer a fonte de combustível consumida pelo veiculo. Isso tem resultado no desenvolvimento de diversos meios de reabastecimento, recarregamento, regeneração ou outros meios para reabastecer a fonte de combustível para o veiculo de combustível alternativo.BACKGROUND OF THE INVENTION [0003] Alternative fuel vehicles are becoming increasingly popular. Such vehicles use alternative fuel sources instead of conventional oil, such as gasoline and diesel. Some alternative fuel sources include, but are not limited to: natural gas, battery / chemical - electric source, fuel cell, etc. As with conventional vehicles, the fuel source consumed by the vehicle must be replenished. This has resulted in the development of various means of refueling, recharging, regeneration or other means to replenish the fuel source for the alternative fuel vehicle.
[0004] Veículos de combustível alternativo que são acionados por batería em muitos casos são recarregados mediante conexão do veiculo com um receptáculo de recarga[0004] Alternative fuel vehicles that are powered by batteries in many cases are recharged by connecting the vehicle to a refill receptacle
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2/32 adequado que recarrega as baterias a bordo do veiculo. Uma alternativa para este método é a de substituir as baterias no veiculo após terem sido esgotadas por baterias totalmente carregadas. Entretanto, a tecnologia atual para a realização de substituições de bateria alternativa de veículos motorizados no campo requer infraestrutura significativa em termos de uma instalação para acomodar o veiculo durante uma troca de bateria e o mecanismo necessário para realizar uma substituição de uma série de baterias descarregadas por baterias que estejam carregadas. Consequentemente, tais sistemas não são economicamente viáveis e/ou desenvolvidos em um estágio que permita a substituição de bateria em tempo real como um meio de reabastecimento de um veiculo alimentado por fonte alternativa toda vez que sua bateria estiver descarregada.2/32 suitable for recharging the batteries on board the vehicle. An alternative to this method is to replace the batteries in the vehicle after they have been exhausted by fully charged batteries. However, current technology for performing alternative battery replacements for motor vehicles in the field requires significant infrastructure in terms of an installation to accommodate the vehicle during a battery change and the mechanism required to replace a series of discharged batteries with batteries that are charged. Consequently, such systems are not economically viable and / or developed at a stage that allows the replacement of the battery in real time as a means of refueling a vehicle powered by an alternative source whenever its battery is discharged.
[0005] Um avanço mais recente em acomodar veículos alimentados com combustíveis alternativos é proporcionado no Pedido de Patente Internacional copendente do Requerente PCT/US 16/29011 ('011) depositado em 22 de Abril de 2016, aqui incorporado mediante referência, dirigido a uma tecnologia conhecida como Troca Linear Autônoma (ALE) que utiliza um método e sistema singulares para remover, receber, carregar, empregar e substituir uma fonte de energia principal do veiculo, incluindo uma fonte de energia disposta em um recipiente (em que o recipiente inclui uma fonte de energia tal como um grupo de baterias, uma célula de combustível, ou outro dispositivo de energia armazenada coletivamente referido como fonte de energia), de um veiculo equipado para troca de energia auxiliar. No método e sistema '011, um veiculo adequadamente equipado[0005] A more recent advance in accommodating vehicles fueled with alternative fuels is provided in Applicant's copending International Patent Application PCT / US 16/29011 ('011) filed on April 22, 2016, incorporated herein by reference, addressed to a technology known as Autonomous Linear Exchange (ALE) that uses a unique method and system to remove, receive, charge, employ and replace a vehicle's main energy source, including a power source arranged in a container (where the container includes a power source such as a battery pack, fuel cell, or other collectively stored energy device referred to as a power source), from a vehicle equipped for auxiliary power exchange. In the '011 method and system, a suitably equipped vehicle
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3/32 tem um mecanismo de levantamento disposto instalado a bordo veiculo para remover um recipiente com fonte de energia esgotada e inserir um recipiente com fonte de energia carregada.3/32 has a disposable lifting mechanism installed on board the vehicle to remove a container with an exhausted energy source and insert a container with a charged energy source.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0006] A presente tecnologia é dirigida a um avanço ou alternativa ao método e sistema '011. No presente método e sistema para troca de energia, um mecanismo para a remoção de um recipiente com fonte de energia esgotada e inserção de um recipiente com fonte de energia carregada é provido no solo de um local adequado de troca de energia, montado em um terminal de troca de energia, ao invés de ser montado a bordo do próprio veiculo como no método e sistema '011. O presente mecanismo opera similar àquele no sistema '011. Consequentemente, esta revelação destaca as diferenças no presente método e sistema. Os itens que operam de forma similar não são, portanto, discutidos em detalhes nessa revelação, uma vez que essa revelação foi incorporada mediante referências nesta revelação.SUMMARY OF THE INVENTION [0006] The present technology is aimed at an advance or alternative to the '011 method and system. In the present method and system for energy exchange, a mechanism for removing a container with a depleted energy source and inserting a container with a charged energy source is provided on the ground with a suitable energy exchange location, mounted on a terminal of energy exchange, instead of being mounted on board the vehicle itself as in the '011 method and system. The present mechanism operates similar to that in the '011 system. Consequently, this disclosure highlights the differences in the present method and system. Items that operate in a similar manner are therefore not discussed in detail in this disclosure, since this disclosure was incorporated by reference in this disclosure.
[0007] O mecanismo de levantamento e o terminal de troca de energia podem ser instalados no nivel do solo tal como uma superfície de concreto, tendo um perfil suficientemente baixo para permitir que um veiculo se desloque sobre o elevador, recipiente e terminal. Consequentemente, o presente método e sistema não requerem que o mecanismo de levantamento e o terminal de troca de energia sejam instalados sob o solo, embutidos no solo ou que requeira a ruptura do solo para acomodar a instalação e operação do elevador e do terminal.[0007] The lifting mechanism and the energy exchange terminal can be installed at ground level just like a concrete surface, having a profile low enough to allow a vehicle to travel over the elevator, container and terminal. Consequently, the present method and system do not require the lifting mechanism and the power exchange terminal to be installed under the ground, embedded in the ground, or to require ground breaking to accommodate the installation and operation of the elevator and terminal.
[0008] Mais especificamente, a tecnologia[0008] More specifically, technology
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4/32 dessa revelação pode ser usada para trocar a fonte de energia principal, por exemplo, baterias de acionamento de um veiculo elétrico energizado que são dispostas em um recipiente ou outra unidade substituível. No entanto, essa tecnologia pode ser adaptada para o uso da troca de qualquer fonte de energia incluindo vários tipos de fontes de energia que são utilizadas por veículos que incluem veículos elétricos. A presente invenção refere-se a ambos os equipamentos estacionários projetados para receber, carregar, organizar, e dispor as fontes de energia, baterias ou células de combustível com extrema eficiência e simplicidade, bem como componentes e recipientes modulares destinados à incorporação em projetos automotivos, que permitem que o veículo interaja com o equipamento estacionário.4/32 of this disclosure can be used to change the main power source, for example, batteries for driving a powered electric vehicle that are arranged in a container or other replaceable unit. However, this technology can be adapted to use the exchange of any energy source including various types of energy sources that are used by vehicles that include electric vehicles. The present invention relates to both stationary equipment designed to receive, charge, organize, and dispose of energy sources, batteries or fuel cells with extreme efficiency and simplicity, as well as components and modular containers intended for incorporation in automotive projects, that allow the vehicle to interact with stationary equipment.
[0009] Em uma forma vantajosa, um veículo adequado tem um grupo de baterias, módulo de baterias, fonte de energia, célula (s) , incluindo células de combustível, etc., (coletivamente referidos como fonte de energia que pode incluir uma ou mais células ou unidades discretas de energia) independentes no que é referido neste relatório como recipiente. Esse recipiente também inclui, em uma modalidade vantajosa, um resfriador e o recipiente também podem incluir outros elementos que permitem que o recipiente seja independente, fonte de energia removível, que fornece energia de sistema de acionamento principal para o veículo. É esse recipiente que é trocado quando esgotado de energia por um recipiente carregado com energia, utilizando o presente sistema.[0009] In an advantageous form, a suitable vehicle has a group of batteries, battery module, power source, cell (s), including fuel cells, etc., (collectively referred to as a power source that may include one or more more cells or discrete units of energy) independent of what is referred to in this report as a container. This container also includes, in an advantageous embodiment, a cooler and the container can also include other elements that allow the container to be independent, a removable energy source, which provides energy from the main drive system to the vehicle. It is this container that is exchanged when depleted of energy by a container charged with energy, using the present system.
[0010] Além do recipiente que é a fonte de[0010] In addition to the container that is the source of
Petição 870190044629, de 13/05/2019, pág. 7/52Petition 870190044629, of 05/13/2019, p. 7/52
5/32 energia principal para o veiculo, o veículo terá, vantajosamente, uma fonte de energia auxiliar, separada do recipiente com fonte de energia principal, que ajuda durante a troca de recipientes. A fonte de energia auxiliar aciona o movimento do veículo a partir de um primeiro terminal para um segundo terminal, depois que a fonte de energia principal esgotada tiver sido removida do veículo. A fonte de energia auxiliar é normalmente recarregada mediante frenagem regenerativa e pela fonte de energia principal. Entretanto, tanto a fonte principal de energia (no recipiente) quanto a fonte de energia auxiliar (permanentemente montada no veículo) também podem ser recarregadas (como uma opção, se desejado pelo fabricante) mediante conexão do veículo em uma saida/fonte de recarga adequada.5/32 main energy for the vehicle, the vehicle will advantageously have an auxiliary energy source, separate from the container with main energy source, which helps during the exchange of containers. The auxiliary power source triggers the vehicle to move from a first terminal to a second terminal, after the depleted main power source has been removed from the vehicle. The auxiliary power source is usually recharged using regenerative braking and the main power source. However, both the main power source (in the container) and the auxiliary power source (permanently mounted on the vehicle) can also be recharged (as an option, if desired by the manufacturer) by connecting the vehicle to an appropriate outlet / charging source. .
[0011] A presente invenção, em uma sua forma, refere-se a um sistema para troca de energia de veículo. Esse sistema tem pelo menos um terminal de troca de energia. O terminal de troca de energia é dispensável sobre uma superfície de solo. O terminal de troca de energia possui um perfil suficientemente baixo, de modo que, quando disposto em uma superfície de deslocamento do veículo, um veículo para troca de energia pode se deslocar sobre o terminal de troca de energia durante a troca de energia. O terminal de troca de energia possui pelo menos um mecanismo de abaixamento ou um mecanismo de levantamento. O mecanismo de abaixamento é associado pelo menos a um terminal de troca para liberar uma célula de energia esgotada a partir de um veículo durante a sua troca de energia. O mecanismo de levantamento é associado pelo menos a um terminal de[0011] The present invention, in one form, refers to a system for exchanging vehicle energy. This system has at least one power exchange terminal. The power exchange terminal is not required on a ground surface. The energy exchange terminal has a sufficiently low profile, so that when disposed on a vehicle's displacement surface, an energy exchange vehicle can travel over the energy exchange terminal during energy exchange. The power exchange terminal has at least one lowering mechanism or one lifting mechanism. The lowering mechanism is associated with at least one exchange terminal to release an exhausted energy cell from a vehicle during its energy exchange. The lifting mechanism is associated with at least one terminal
Petição 870190044629, de 13/05/2019, pág. 8/52Petition 870190044629, of 05/13/2019, p. 8/52
6/32 troca de energia para inserir uma célula de energia carregada no veiculo durante a troca de energia.6/32 energy exchange to insert a charged energy cell in the vehicle during the energy exchange.
[0012] Em uma forma vantajosa adicional do sistema, o pelo menos um terminal de troca de energia compreende pelo menos dois terminais de troca de energia, um primeiro de pelo menos dois terminais compreende o mecanismo de abaixamento e o segundo de pelo menos dois terminais compreende o mecanismo de levantamento.[0012] In an additional advantageous form of the system, the at least one energy exchange terminal comprises at least two energy exchange terminals, a first of at least two terminals comprises the lowering mechanism and the second of at least two terminals understands the lifting mechanism.
[0013] Em uma forma vantajosa adicional, o sistema compreende duas ou mais faixas de troca de energia as faixas de troca de energia formam uma instalação de troca de energia para a troca de energia do veiculo. Por exemplo, as faixas de troca de energia podem ser dispostas em um arranjo de terminais de troca de energia.[0013] In an additional advantageous way, the system comprises two or more energy exchange strips the energy exchange strips form an energy exchange installation for the vehicle energy exchange. For example, energy exchange bands can be arranged in an arrangement of energy exchange terminals.
[0014] A presente invenção, em outra forma, refere-se a um método para troca de energia de veículos. O método inclui receber uma troca de energia de veiculo em uma primeira posição ao longo de uma faixa de troca de energia e remover uma célula de energia esgotada do veiculo mediante liberação da célula de energia do veiculo na primeira posição. Em seguida, o veiculo é recebido em uma segunda posição ao longo da faixa de troca de energia. Finalmente, uma célula de energia de substituição é inserida no veiculo na segunda posição.[0014] The present invention, in another form, relates to a method for exchanging vehicle energy. The method includes receiving a vehicle energy exchange in a first position along an energy exchange strip and removing a depleted energy cell from the vehicle by releasing the vehicle's energy cell in the first position. Then, the vehicle is received in a second position along the energy exchange strip. Finally, a replacement energy cell is inserted into the vehicle in the second position.
[0015] A presente invenção, em outra forma, refere-se a um sistema para troca de energia de veiculo. O sistema tem pelo menos um terminal de troca de energia e pelo menos um recipiente tendo uma fonte de energia e sendo associado com o terminal de troca de energia. Um dispositivo de comunicação sem fio é associado[0015] The present invention, in another form, relates to a system for exchanging vehicle energy. The system has at least one energy exchange terminal and at least one container having an energy source and being associated with the energy exchange terminal. A wireless communication device is associated
Petição 870190044629, de 13/05/2019, pág. 9/52Petition 870190044629, of 05/13/2019, p. 9/52
7/32 operacionalmente com o terminal de troca de energia para comunicação entre o terminal de troca de energia e um veiculo solicitando a troca de energia. Um processador é associado com o terminal de troca de energia e o dispositivo de comunicação sem fio para controlar e coordenar funções do veiculo solicitando a troca de energia. Esse processador pode ser montado no veiculo ou no terminal de troca de energia.7/32 operationally with the energy exchange terminal for communication between the energy exchange terminal and a vehicle requesting energy exchange. A processor is associated with the power exchange terminal and the wireless communication device to control and coordinate vehicle functions requesting the power exchange. This processor can be mounted on the vehicle or at the power exchange terminal.
[0016] Em uma forma adicional, o terminal de troca de energia da presente invenção também conterá um mecanismo de levantamento motorizado. Em tal forma vantajosa, o mecanismo de levantamento pode ser ativado, quando solicitado pelo processador através da conexão de comunicação, para levantar e abaixar o recipiente principal de fonte de energia. Assim, e se o veiculo estiver em posição diretamente sobre o terminal de troca de energia, o mecanismo de levantamento pode remover um recipiente com uma fonte de energia principal esgotada do veiculo. Do mesmo modo, o mecanismo de levantamento, que é montado no terminal de troca de energia também pode inserir um recipiente dotado de uma fonte de energia principal carregada no veiculo.[0016] In an additional form, the power exchange terminal of the present invention will also contain a motorized lifting mechanism. In such an advantageous way, the lifting mechanism can be activated, when requested by the processor through the communication connection, to raise and lower the main energy source container. Thus, and if the vehicle is positioned directly over the power exchange terminal, the lifting mechanism can remove a container with a depleted main energy source from the vehicle. Likewise, the lifting mechanism, which is mounted on the energy exchange terminal, can also insert a container provided with a charged main energy source in the vehicle.
[0017] O terminal de troca de energia, da presente invenção, conterá adicionalmente uma porta que corresponde a uma porta no recipiente ao qual o terminal de troca de energia está associado. Tal porta pode estar na forma de um conector elétrico contendo pontos de contato condutivos, um dispositivo para transferir combustível comprimido, ou outro acoplamento que permita a transferência de energia ou combustível do terminal de[0017] The energy exchange terminal of the present invention will additionally contain a port corresponding to a port in the container to which the energy exchange terminal is associated. Such port may be in the form of an electrical connector containing conductive contact points, a device for transferring compressed fuel, or another coupling that allows the transfer of energy or fuel from the terminal.
Petição 870190044629, de 13/05/2019, pág. 10/52Petition 870190044629, of 05/13/2019, p. 10/52
8/32 troca de energia para o recipiente, e a partir do recipiente para o terminal de troca de energia. Assim, uma conexão de duas vias é obtida e o fluxo bidirecional de energia ou combustível não é inibido.8/32 energy exchange for the container, and from the container to the energy exchange terminal. Thus, a two-way connection is obtained and the bidirectional flow of energy or fuel is not inhibited.
[0018] Em uma forma adicional, pelo menos dois terminais de troca de energia podem ser colocados adjacentes de forma longitudinal para formar uma faixa de troca de energia. A faixa de troca de energia tem, então, um terminal para receber um recipiente esgotado com fonte de energia de um veiculo solicitando troca de energia, e pelo menos um terminal adicional que tem um recipiente de substituição com fonte de energia carregada para instalação do recipiente no veiculo após o recipiente esvaziado ter sido removido.[0018] In an additional form, at least two energy exchange terminals can be placed adjacent longitudinally to form an energy exchange band. The energy exchange strip then has a terminal for receiving a depleted container with energy source from a vehicle requesting energy exchange, and at least one additional terminal that has a replacement container with charged energy source for installation of the container in the vehicle after the emptied container has been removed.
[0019] Em uma forma vantajosa adicional, um processador e conexão sem fio controlam o movimento do veiculo entre a primeira estação e a segunda estação.[0019] In an additional advantageous way, a processor and wireless connection control the movement of the vehicle between the first station and the second station.
[0020] Em formas alternativas, dependendo do veiculo, a fonte de energia empregada é um módulo de baterias químicas ou módulo de células de combustível, gás comprimido ou outra fonte recarregável de energia.[0020] In alternative forms, depending on the vehicle, the energy source used is a chemical battery module or fuel cell module, compressed gas or other rechargeable energy source.
[0021] A presente invenção, em outra forma, refere-se a um sistema de veiculo a bordo para troca de energia. O sistema de veiculo a bordo possui um recipiente removível com uma fonte de energia principal para energizar principalmente o movimento do veiculo. Um processador de computador é associado com o veiculo para controlar as funções requeridas do veiculo durante a troca de energia, incluindo a liberação de um recipiente esgotado, movimento do veiculo após o pacote de energia esgotado ter sido[0021] The present invention, in another form, relates to an on-board vehicle system for energy exchange. The on-board vehicle system has a removable container with a main power source to mainly energize the vehicle's movement. A computer processor is associated with the vehicle to control the vehicle's required functions during power exchange, including releasing an exhausted container, moving the vehicle after the depleted power pack has been
Petição 870190044629, de 13/05/2019, pág. 11/52Petition 870190044629, of 05/13/2019, p. 11/52
9/32 removido e inserção de um recipiente de substituição com fonte de energia carregada ou preenchida no veiculo. Um mecanismo de travamento é associado ao processador de computador para fixar um recipiente ao veiculo e liberar um recipiente do veiculo. Unidades de envio de realimentação e hardware de controle de veiculo também são associados com o processador de computador para controlar os movimentos do veiculo através da sequência de troca de energia, e harmonizar a ativação do elevador no terminal de troca de energia para executar a remoção ou substituição de um recipiente de fonte de energia.9/32 removed and insertion of a replacement container with a charged or filled energy source in the vehicle. A locking mechanism is associated with the computer processor for attaching a container to the vehicle and releasing a container from the vehicle. Feedback sending units and vehicle control hardware are also associated with the computer processor to control vehicle movements through the energy exchange sequence, and to harmonize the activation of the elevator at the energy exchange terminal to perform the removal or replacing an energy source container.
[0022] A presente invenção, em outra forma, refere-se a um método para troca de energia de veiculo. O método inclui receber um veiculo para troca de energia em uma primeira posição na entrada de uma faixa de troca de energia e estabelecer uma conexão de comunicação sem fio entre o veiculo e a faixa de troca de energia para controlar a função do veiculo e a função do terminal de troca de energia durante a troca de energia. O método ainda inclui a comunicação de instruções para um processador de computador do veiculo através da conexão de comunicação sem fio para liberar um recipiente com fonte de energia esgotada a partir do veiculo na primeira posição ao longo da faixa de troca de energia. O veiculo é então movido para uma segunda posição ao longo da faixa de troca de energia. Finalmente, um recipiente de substituição com fonte de energia carregada é inserido no veiculo, em que o recipiente de substituição é associado na segunda posição da faixa de troca de energia. O método em uma forma adicional inclui mover o veiculo para uma segunda posição[0022] The present invention, in another form, relates to a method for exchanging vehicle energy. The method includes receiving a vehicle for energy exchange in a first position at the entrance to an energy exchange strip and establishing a wireless communication connection between the vehicle and the energy exchange strip to control the vehicle's function and function the power exchange terminal during the power exchange. The method further includes communicating instructions to a vehicle's computer processor via the wireless communication connection to release a container with depleted power source from the vehicle in the first position along the energy exchange range. The vehicle is then moved to a second position along the energy exchange strip. Finally, a replacement container with a charged energy source is inserted into the vehicle, where the replacement container is associated in the second position of the energy exchange strip. The method in an additional form includes moving the vehicle to a second position
Petição 870190044629, de 13/05/2019, pág. 12/52Petition 870190044629, of 05/13/2019, p. 12/52
10/32 ao longo da faixa de troca de energia, utilizar energia auxiliar a bordo do veiculo, suplementar à energia da fonte de energia principal removida.10/32 along the energy exchange strip, use auxiliary energy on board the vehicle, supplementary to the energy from the main energy source removed.
[0023] Em outra forma, o processador ativa um mecanismo de levantamento através da conexão de comunicação e libera as travas que prendem o recipiente ao veiculo na primeira posição ao longo da faixa de troca de energia, resultando no veiculo liberando o recipiente que tem a[0023] In another way, the processor activates a lifting mechanism through the communication connection and releases the locks that hold the container to the vehicle in the first position along the energy exchange strip, resulting in the vehicle releasing the container that has the
aproxima de uma entrada para uma faixa de troca de energia, em um alcance predeterminado, o veiculo estabelecerá automaticamente a comunicação sem fio com os terminais, realizam uma parada, e o controle de acionamento normal será suspenso. Neste ponto, a comunicação sem fio a partir de um servidor remoto irá fornecer instruções para o processador a bordo do veiculo com relação em quais terminais ao longo da faixa de troca de energia devem parar e interagir com eles. Quando as instruções forem recebidas, o sistema de controle autônomo do veiculo engata e conduz o veiculo para uma posição precisa sobre o terminal vazio instruido não necessitando de uma interação humana. Oapproaches an entrance to a power exchange range, within a predetermined range, the vehicle will automatically establish wireless communication with the terminals, make a stop, and normal drive control will be suspended. At this point, wireless communication from a remote server will provide instructions to the processor on board the vehicle regarding which terminals along the power exchange range should stop and interact with them. When instructions are received, the vehicle's autonomous control system engages and drives the vehicle to a precise position on the instructed empty terminal without requiring human interaction. O
Petição 870190044629, de 13/05/2019, pág. 13/52Petition 870190044629, of 05/13/2019, p. 13/52
11/32 veiculo então comuta para a sua fonte de energia auxiliar a bordo, e ativa o mecanismo de levantamento do terminal de troca de energia através de uma comunicação sem fio, para levantar e fazer contato com o recipiente com fonte de energia principal esgotada. 0 processador libera então as travas que prendem o recipiente ao veículo, e novamente ativam o mecanismo de levantamento no terminal para abaixar o recipiente com a fonte de energia principal esgotada para uma posição de repouso baixa, abaixo do veículo, permitindo que o veículo passe livremente sobre o terminal e o recipiente. 0 veículo então se desloca mediante energia auxiliar, guiado por avisos sem fio e ópticos sobre a faixa de carga, para o terminal que contém o recipiente de substituição designado pelas instruções fornecidas. 0 processador, através da ligação de comunicação, ativa o mecanismo de levantamento no terminal designado com uma fonte de energia carregada para levantar o recipiente até a posição de marcha do veículo. As travas, então, prendem o recipiente ao veículo, e o processador ativa o levantamento do terminal de troca de energia mais uma vez para retrair o mesmo para longe do veículo e o recipiente seguro para uma posição de repouso baixa. 0 veículo então comuta de energia auxiliar para a fonte de energia principal carregada e prossegue mediante controle autônomo para a saída da faixa de troca de energia. Quando o veículo passa sobre a extremidade da faixa, ele para automaticamente, suspende o controle autônomo, e restabelece o controle normal. 0 veículo é então capaz de prosseguir a partir da faixa conforme controle normal com um recipiente dotado de uma fonte de energia principal carregada, ao mesmo tempo em que11/32 vehicle then switches to its onboard auxiliary power source, and activates the lifting mechanism of the power exchange terminal via wireless communication, to lift and make contact with the container with depleted main power source. The processor then releases the latches that hold the container to the vehicle, and again activates the lifting mechanism at the terminal to lower the container with the depleted main power source to a low resting position, below the vehicle, allowing the vehicle to pass freely over the terminal and the container. The vehicle then travels by means of auxiliary energy, guided by wireless and optical warnings about the load range, to the terminal that contains the replacement container designated by the instructions provided. The processor, via the communication link, activates the lifting mechanism at the designated terminal with a charged energy source to lift the container to the vehicle's running position. The latches then secure the container to the vehicle, and the processor activates the lifting of the power exchange terminal once again to retract it from the vehicle and the safe container to a low resting position. The vehicle then switches from auxiliary energy to the charged main energy source and proceeds by autonomous control to the output of the energy exchange strip. When the vehicle passes over the end of the lane, it stops automatically, suspends autonomous control, and restores normal control. The vehicle is then able to proceed from the lane as per normal control with a container provided with a charged main energy source, at the same time as
Petição 870190044629, de 13/05/2019, pág. 14/52Petition 870190044629, of 05/13/2019, p. 14/52
12/32 deixa o recipiente com uma fonte de energia principal esgotada sobre a faixa para carregamento.12/32 leaves the container with a depleted main power source on the loading strip.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0026] As modalidades preferidas da presente invenção serão agora descritas, a titulo de exemplo, com referência aos desenhos anexos, nos quais:BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [0026] The preferred embodiments of the present invention will now be described, by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which:
[0027] A figura 1 é uma vista em elevação lateral de uma faixa de troca de energia de Troca Linear Autônoma (ALE) com dois recipientes dispostos sobre a faixa de acordo com a presente invenção.[0027] Figure 1 is a side elevation view of an Autonomous Linear Exchange (ALE) energy exchange strip with two containers arranged on the strip according to the present invention.
[0028] A figura 2 é uma vista plana superior da faixa de troca de energia de Troca Linear Autônoma e dois recipientes mostrados na Figura 1.[0028] Figure 2 is a top plan view of the Autonomous Linear Exchange energy exchange strip and two containers shown in Figure 1.
[0029] A figura 3 é uma vista em elevação lateral do sistema de Troca Linear Autônoma da Figura 1 mostrado com um veiculo em posição para executar uma troca de energia de ALE de acordo com a presente invenção.[0029] Figure 3 is a side elevation view of the Autonomous Linear Exchange system of Figure 1 shown with a vehicle in position to perform an ALE energy exchange in accordance with the present invention.
[0030] A figura 4 é uma vista plana superior do sistema de Troca Linear Autônoma e veiculo mostrado na Figura 3.[0030] Figure 4 is a top plan view of the Autonomous Linear Exchange system and vehicle shown in Figure 3.
[0031] A Figura 5 é uma vista em elevação lateral de um veiculo equipado com Troca Linear Autônoma de acordo com a presente invenção.[0031] Figure 5 is a side elevation view of a vehicle equipped with Autonomous Linear Exchange according to the present invention.
[0032] Figura 6 é uma vista plana superior do veiculo equipado com Troca Linear Autônoma tomada ao longo da linha 6-6 da Figura 5.[0032] Figure 6 is a top plan view of the vehicle equipped with Autonomous Linear Change taken along line 6-6 of Figure 5.
[0033] A figura 7 é uma vista em elevação lateral de um recipiente de Troca Linear Autônoma de acordo com a presente invenção.[0033] Figure 7 is a side elevation view of an Autonomous Linear Exchange container according to the present invention.
[0034] A figura 8 é uma vista plana superior[0034] Figure 8 is a top plan view
Petição 870190044629, de 13/05/2019, pág. 15/52Petition 870190044629, of 05/13/2019, p. 15/52
13/32 do recipiente de Troca Linear Autônoma tomada ao longo da linha 8-8 da Figura 7.13/32 of the Autonomous Linear Exchange container taken along line 8-8 of Figure 7.
[0035] A figura 9 é uma vista em elevação lateral de um recipiente de Troca Linear Autônoma com resfriador de óleo revelado de acordo com a presente invenção.[0035] Figure 9 is a side elevation view of an Autonomous Linear Change container with oil cooler revealed in accordance with the present invention.
[0036] Figura 10 é uma vista em elevação lateral de um resfriador de óleo de Troca Linear Autônoma. A figura 10a é uma ampliação de um único resfriador de óleo e um cone isolado ampliado a partir da figura 10.[0036] Figure 10 is a side elevation view of an Autonomous Linear Change oil cooler. Figure 10a is an enlargement of a single oil cooler and an isolated cone enlarged from figure 10.
[0037] A figura 11 é uma vista plana superior do resfriador de óleo de Troca Linear Autônoma e núcleo isolado mostrado na figura 10. A Figura 11a é uma ampliação de um único resfriador de óleo e cone isolado mostrado na figura 11.[0037] Figure 11 is a top plan view of the Autonomous Linear Change oil cooler and isolated core shown in figure 10. Figure 11a is an enlargement of a single oil cooler and isolated cone shown in figure 11.
[0038] Figuras 12 compreendem painéis A-F que mostram as etapas de troca de energia de um veiculo equipado com Troca Linear Autônoma como uma série de vistas em elevação lateral em painéis A-F, durante o processo de troca em posições paradas sobre um terminal de ALE, que demonstra o método de manipulação de recipiente de energia de dois estágios da presente invenção.[0038] Figures 12 comprise AF panels that show the energy exchange steps of a vehicle equipped with Autonomous Linear Exchange as a series of side elevation views on AF panels, during the exchange process in stopped positions on an ALE terminal, which demonstrates the two-stage energy container handling method of the present invention.
[0039] A figura 13 é uma vista em elevação lateral de um mecanismo de travamento de Troca Linear Autônoma que prendendo a extremidade de um recipiente de energia de ALE.[0039] Figure 13 is a side elevation view of an Autonomous Linear Exchange locking mechanism that secures the end of an ALE energy container.
[0040] A figura 14 é uma vista em elevação lateral da extremidade dianteira de um veiculo equipado com Troca Linear Autônoma de acordo com a presente invenção, revelando um mecanismo de travamento que prende o[0040] Figure 14 is a side elevation view of the front end of a vehicle equipped with Autonomous Linear Exchange in accordance with the present invention, revealing a locking mechanism that holds the
Petição 870190044629, de 13/05/2019, pág. 16/52Petition 870190044629, of 05/13/2019, p. 16/52
14/32 recipiente ao veiculo.14/32 container to the vehicle.
[0041] A figura 15 é uma vista em elevação frontal de um mecanismo de travamento de Troca Linear Autônoma, de acordo com a presente invenção.[0041] Figure 15 is a front elevation view of an Autonomous Linear Exchange locking mechanism, according to the present invention.
[0042] A figura 16 é uma vista plana superior de um mecanismo de travamento de Troca Linear Autônoma, de acordo com a presente invenção.[0042] Figure 16 is a top plan view of an Autonomous Linear Exchange locking mechanism, according to the present invention.
[0043] A figura 17 é uma vista em perspectiva de um sistema de Troca Linear Autônoma atendendo múltiplos veículos equipados com ALE ao longo do lado de uma rodovia de acordo com a presente invenção.[0043] Figure 17 is a perspective view of an Autonomous Linear Exchange system serving multiple vehicles equipped with ALE along the side of a highway according to the present invention.
DESCRIÇÃO DO EQUIPAMENTO ESTACIONÁRIO DE ALE [0044] Com referência agora às Figuras e em particular às Figuras 1-4, em uma forma exemplar, uma troca linear autônoma (ALE) da presente tecnologia, tal como o sistema 10, pode ser usado para a troca de um recipiente 17 que tem uma fonte de energia esgotada (isto é, recipiente 17a do veiculo 30 no qual a fonte de energia é esgotada, Figuras 3 e 4), com um recipiente dotado de uma fonte de energia carregada (por exemplo, recipientes 17b e 17c, figuras 3 e 4) de um veiculo adequadamente configurado tal como um veiculo elétrico 30. Veículos compatíveis, tal como veiculo 30, possuem atributos distintos (por exemplo, veja discussão a seguir) que permite que o ALE e assim o uso do equipamento estacionário doravante referidos como a faixaDESCRIPTION OF ALE STATIONARY EQUIPMENT [0044] With reference now to Figures and in particular to Figures 1-4, in an exemplary form, an autonomous linear exchange (ALE) of the present technology, such as system 10, can be used for the exchanging a container 17 that has a depleted energy source (ie container 17a of vehicle 30 in which the energy source is depleted, Figures 3 and 4), with a container provided with a charged energy source (for example, containers 17b and 17c, figures 3 and 4) of a properly configured vehicle such as an electric vehicle 30. Compatible vehicles, such as vehicle 30, have distinct attributes (for example, see discussion below) that allows the ALE and thus the use of stationary equipment hereinafter referred to as the
12. A faixa 12 consiste de pelo menos dois terminais de troca de energia de baixo perfil 12a, 12b, 12c colocadas em série com pelo menos um terminal 12a vazio para receber um recipiente com uma fonte de energia esgotada. A faixa 12 é modular, permitindo sua extensão e, desse modo sua12. Lane 12 consists of at least two low profile power exchange terminals 12a, 12b, 12c placed in series with at least one terminal 12a empty to receive a container with an exhausted power source. Track 12 is modular, allowing its extension and, thus, its
Petição 870190044629, de 13/05/2019, pág. 17/52Petition 870190044629, of 05/13/2019, p. 17/52
15/32 capacidade de recipientes 17 (ambos com fonte de energia carregada e fonte de energia esgotada), a fim de ser aumentada ou diminuída por adição ou subtração de terminais suplementares 12a, 12b, 12c para ou da faixa 12.15/32 capacity of containers 17 (both with charged energy source and exhausted energy source), in order to be increased or decreased by adding or subtracting additional terminals 12a, 12b, 12c to or from range 12.
[0045] Um mecanismo de levantamento é incorporado no projeto do terminal de troca de energia 12a, 12b, 12c tendo uma lança 120 com um ponto de articulação 121 na extremidade proximal (onde é montado na base terminal 124) e ponta 122, compatível com um ponto de contato 131 no lado inferior do recipiente 17 associado com o terminal 12a, 12b, 12c na extremidade distai. Esta lança 120 é levantada e abaixada por um acionador ou êmbolo 123 posicionado entre a lança 120 e a base da base terminal 124. O êmbolo ou acionador 123 é ativado por comandos recebidos a partir do processador a bordo do veiculo e em coordenação com a sequência de troca de energia. A lança 120 do mecanismo de levantamento é de perfil muito baixo, e é dobrada parcialmente em uma ranhura 132 (Fig. 7) no lado inferior do recipiente 17 na posição de repouso baixa de modo que ambos o recipiente 17 e a lança 120 abaixo dele possam ser acionados completamente através do veiculo 30 que executa a troca de energia. A lança 120 do mecanismo de levantamento do terminal é também marcada com indicações ópticas e outros sinais de orientação estacionários que auxiliam na operação autônoma do veiculo que faz a troca de energia. A lança 120 e a ponta de lança 122 na extremidade distai são muito simples e ainda mantêm o controle perfeito do recipiente 17 devido a um processo de levantamento de dois estágios (explicado abaixo).[0045] A lifting mechanism is incorporated in the design of the energy exchange terminal 12a, 12b, 12c having a boom 120 with a pivot point 121 at the proximal end (where it is mounted on the terminal base 124) and tip 122, compatible with a contact point 131 on the underside of the container 17 associated with the terminal 12a, 12b, 12c at the distal end. This boom 120 is raised and lowered by a driver or plunger 123 positioned between boom 120 and the base of the terminal base 124. The plunger or driver 123 is activated by commands received from the processor on board the vehicle and in coordination with the sequence of energy exchange. The boom 120 of the lifting mechanism is very low profile, and is partially folded into a groove 132 (Fig. 7) on the bottom side of the container 17 in the low resting position so that both the container 17 and the boom 120 below it can be driven completely through the vehicle 30 that performs the energy exchange. The boom 120 of the terminal's lifting mechanism is also marked with optical indications and other stationary guidance signals that assist in the autonomous operation of the vehicle that makes the energy exchange. The boom 120 and the boom tip 122 at the distal end are very simple and still maintain perfect control of the container 17 due to a two-stage lifting process (explained below).
[0046] Em uma forma adicional, os contatos[0046] In an additional way, contacts
Petição 870190044629, de 13/05/2019, pág. 18/52Petition 870190044629, of 05/13/2019, p. 18/52
16/32 elétricos 133 próximos à ponta da lança 122 do mecanismo de levantamento são utilizados para estabelecer uma conexão de energia de duas vias entre a fonte de energia do recipiente 17 e o carregador ou suprimento no terminal 12a, 12b, 12c lateral para recarregar a fonte de energia no recipienteElectrical 16/32 133 near the tip of the boom 122 of the lifting mechanism are used to establish a two-way power connection between the power source of the container 17 and the charger or supply at the side terminal 12a, 12b, 12c to recharge the energy source in the container
17. 0 único ponto de contato necessário permite a maior faixa possivel de tamanhos e formatos do recipiente 17, e assim colocará muito pouca limitação sobre o projeto automotivo. Um carregador e/ou uma bomba hidráulica pode ser encaixado dentro da base terminal 124 de outro modo o terminal 12a, 12b, 12c pode ser operado remotamente através de cabos de extensão elétrica e mangueiras hidráulicas, ou mesmo sistemas de controle cinético. Devido a essas deficiências, e simplicidade dos terminais 12a, 12b, 12c e assim o projeto da faixa 12, o sistema não requer escavação do solo e pode ser montado ou removido de um local em horas. Este é um ponto chave de engenharia já que permite a escalabilidade de infraestrutura máxima devido ao custo e passivo, reduzidos.17. The single point of contact required allows the widest possible range of sizes and shapes of container 17, and thus will place very little limitation on automotive design. A charger and / or a hydraulic pump can be fitted inside the terminal base 124 otherwise the terminal 12a, 12b, 12c can be operated remotely via electrical extension cables and hydraulic hoses, or even kinetic control systems. Due to these deficiencies, and the simplicity of terminals 12a, 12b, 12c and thus the design of lane 12, the system does not require excavation of the ground and can be assembled or removed from one location in hours. This is a key engineering point as it allows for maximum infrastructure scalability due to reduced cost and liability.
[0047] Um significado da presente configuração é que um recipiente 17 tendo uma fonte de energia pode ser posicionado pelo veiculo 30 por energia auxiliar, colocado sobre o terminal apropriado 12a, 12b, 12c e, então, ser conduzido completamente sobre ele, escarranchado pelos pneus do lado esquerdo e lado direito do veiculo 30.[0047] One meaning of the present configuration is that a container 17 having a power source can be positioned by the vehicle 30 by auxiliary energy, placed over the appropriate terminal 12a, 12b, 12c and then be carried completely over it, straddled by tires on the left and right side of the vehicle 30.
[0048] Em uma forma alternativa, especifica,[0048] In an alternative way, it specifies,
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17/32 linear, com terminais espaçados para criar uma linha de recipientes 17 (recipientes 17b e 17c nas figuras 1-4) extremidade a extremidade, os veículos 30 são capazes de deslocamento sobre a faixa 12 e a fileira de recipientes 17 (por exemplo, recipientes 17b, 17c) que elimina a necessidade de automação robótica estacionária cara para troca e organização dos recipientes 17. Isso será mais evidente na discussão a seguir com referência à figura 3.17/32 linear, with spaced terminals to create a line of containers 17 (containers 17b and 17c in figures 1-4) end to end, vehicles 30 are capable of moving over track 12 and the row of containers 17 (for example , containers 17b, 17c) which eliminates the need for expensive stationary robotic automation for changing and organizing containers 17. This will be most evident in the following discussion with reference to figure 3.
[0050] A compreensão importante é que o veiculo equipado com ALE 30 substitui equipamento estacionário caro e complicado que algumas tecnologias conhecidas anteriormente podem empregar. O veiculo 30 é então capaz de depositar um recipiente 17 (por exemplo, recipiente 17a) com fonte de energia esgotada em um terminal vazio 12a, 12b, 12c da faixa 12 para carregar ou abastecer a fonte de energia esgotada. O veiculo 30 pode então mover para frente ou para trás utilizando uma fonte de energia auxiliar (por exemplo 16aA, 16b) enquanto esquadrinhando a linha de recipientes 17, disposta sobre a faixa 12. Finalmente, o veiculo 30 se posiciona sobre um terminal e recipiente designados pelas instruções, e recupera um recipiente 17 (por exemplo, recipiente 17b) com fonte de energia carregada. A faixa 12 também contém um sistema de comunicação sem fio de curto alcance, marcações de orientação, e processador que utiliza para coletar informações a partir dos recipientes 17, guiar o veiculo 30 conforme controle autônomo e executar a troca do recipiente 17 .[0050] The important understanding is that the vehicle equipped with ALE 30 replaces expensive and complicated stationary equipment that some previously known technologies can employ. The vehicle 30 is then able to deposit a container 17 (e.g. container 17a) with depleted energy source in an empty terminal 12a, 12b, 12c of lane 12 to charge or supply the depleted energy source. Vehicle 30 can then move forward or backward using an auxiliary power source (for example 16aA, 16b) while scanning the line of containers 17, arranged over lane 12. Finally, vehicle 30 is positioned over a terminal and container designated by the instructions, and retrieves a container 17 (e.g. container 17b) with a charged energy source. Lane 12 also contains a short-range wireless communication system, guidance markings, and processor that it uses to collect information from containers 17, guide vehicle 30 according to autonomous control and perform container change 17.
DESCRIÇÃO DO EQUIPAMENTO MÓVEL (EM VEÍCULO) DE ALEDESCRIPTION OF ALE MOBILE EQUIPMENT (IN VEHICLE)
Petição 870190044629, de 13/05/2019, pág. 20/52Petition 870190044629, of 05/13/2019, p. 20/52
18/32 [0051] Para ser compatível com o ALE, conforme discutido acima, um veículo, tal como veículo 30, deve ser capaz de se mover e executar funções robóticas utilizando uma fonte de energia auxiliar a bordo (por exemplo, 16a, 16b) gue é eletricamente conectado ao sistema de acionamento quando o recipiente 17 com a fonte de energia principal é desconectado do sistema de acionamento e removido do veículo 30.18/32 [0051] To be compatible with ALE, as discussed above, a vehicle, such as vehicle 30, must be able to move and perform robotic functions using an auxiliary power source on board (eg 16a, 16b ) which is electrically connected to the drive system when container 17 with the main power source is disconnected from the drive system and removed from the vehicle 30.
[0052] A fonte de energia auxiliar (por exemplo, 16a e 16b da Figura 6) não precisa ser grande ou volumosa porque a energia necessária para mover o veículo 30 ao longo da faixa uma vez que a fonte de energia principal (isto é, o recipiente do veículo 17) é desconectada é mínima. O método padrão de carregar a fonte de energia auxiliar, que não deixa o veículo, é através da energia criada através de frenagem regenerativa, entretanto outros métodos também podem ser empregados. O uso deste método desperdiça nenhuma energia da fonte principal de energia e, em vez disso, carrega a fonte auxiliar de energia, cada vez que os freios do veículo são aplicados durante o uso normal.[0052] The auxiliary power source (for example, 16a and 16b of Figure 6) need not be large or bulky because the energy needed to move the vehicle 30 along the lane since the main power source (ie vehicle container 17) is disconnected is minimal. The standard method of charging the auxiliary energy source, which does not leave the vehicle, is through the energy created through regenerative braking, however other methods can also be employed. The use of this method wastes no energy from the main energy source and instead charges the auxiliary energy source each time the vehicle's brakes are applied during normal use.
[0053] Vantajosamente, o veículo 30 é equipado com equipamento de controle autônomo compatível e um computador que opera é capaz de receber e processar informação da faixa 12 através de sinalizações sem fio e ópticas. A partir destas instruções, a lógica do ALE armazenada no computador responderá ao ativar o equipamento de controle autônomo instalado e o controlador de motor do veículo 30 para mover o veículo 30 para frente ou para trás ao longo da faixa 12, parando sobre os terminais[0053] Advantageously, vehicle 30 is equipped with compatible autonomous control equipment and a computer that operates is capable of receiving and processing information from lane 12 through wireless and optical signals. From these instructions, the ALE logic stored in the computer will respond by activating the installed autonomous control equipment and the vehicle engine controller 30 to move the vehicle 30 forward or backward along track 12, stopping over the terminals
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19/32 apropriados 12a, 12b Módulo 12c por meio de instruções, e direção para manter o veiculo rastreando perfeitamente sobre a faixa linear 12. Além Dessas características comunicativas e autônomas, o veículo 30 deve ser equipado com um sistema de travamento 134 (11a, 11b das Figuras 1316) que é capaz de prender e liberar o recipiente 17 do veículo 30 nas posições apropriadas ao longo da faixa 12 e em coordenação com as instruções fornecidas. Se o veículo 30 não foi projetado para ser compatível com o ALE, um subquadro pode ser preparado em muitos casos, dado que uma folga adequada para o solo pode ser obtida, e adaptado ao veículo 30 a fim de adaptar-se a ser compatível com o ALE.19/32 appropriate 12a, 12b Module 12c by means of instructions, and direction to keep the vehicle tracking perfectly over the linear range 12. In addition to these communicative and autonomous characteristics, vehicle 30 must be equipped with a locking system 134 (11a, 11b of Figures 1316) which is capable of securing and releasing the container 17 of the vehicle 30 in the appropriate positions along the track 12 and in coordination with the instructions provided. If vehicle 30 was not designed to be compatible with ALE, a subframe can be prepared in many cases, since adequate ground clearance can be obtained, and adapted to vehicle 30 in order to adapt to be compatible with the ALE.
[0054] Referência agora às Figuras 5 e 6, embora não pretenda ser percebido de forma alguma como uma limitação a esta tecnologia, determinou-se que um plano, recipiente retangular 17 situado dentro da base de rodas do veículo 30 no ponto mais baixo possível é a melhor prática Para projetos de ALE. Tal configuração permite um recipiente minimamente invasivo 17 que é mais bem posicionado para realizar uma troca de ALE.[0054] Reference now to Figures 5 and 6, although it is not intended to be perceived in any way as a limitation to this technology, it was determined that a flat, rectangular container 17 located inside the wheel base of the vehicle 30 at the lowest possible point it is best practice for ALE projects. Such a configuration allows for a minimally invasive container 17 that is better positioned to perform an ALE exchange.
DESCRIÇÃO DO RECIPIENTE DE FONTE DE ENERGIA MODULAR DE ALE [0055] Referência agora às Figuras 7 e 8, o recipiente de ALE 17 consiste em vários subcomponentes essenciais que distinguem o mesmo dos recipientes não ALE, e é projetada para ser como perfil baixo, luz, e tão próxima de um retângulo plano básico quanto possível. A maioria das aplicações exigirá alguns ou todos os cantos do formato retangular plano sejam chanfrados 14 para permitir folga adequada para acomodar as rodas de direção (agoraDESCRIPTION OF ALE MODULAR ENERGY SOURCE CONTAINER [0055] Referring now to Figures 7 and 8, the ALE 17 container consists of several essential subcomponents that distinguish it from non-ALE containers, and is designed to be as low profile, light , and as close to a basic flat rectangle as possible. Most applications will require some or all corners of the flat rectangular shape to be chamfered 14 to allow adequate clearance to accommodate the steering wheels (now
Petição 870190044629, de 13/05/2019, pág. 22/52Petition 870190044629, of 05/13/2019, p. 22/52
20/32 mostradas).20/32 shown).
[0056] A arquitetura do recipiente é projetada em torno de uma espinha estrutural, consistindo em um canal que proporciona rigidez longitudinal, bem como proporciona picadas estruturais 18a, 18b em cada extremidade para recepção dos fechos principais frontal e traseiro 134a, 134b do veículo 30 (ver figuras 5 e 6) . A espinha 15 também proporciona uma passagem e proteção para as barras elétricas 20 que correm ao longo do comprimento do recipiente 17 e ligam os módulos de fonte de energia à frente 21a, pontos de contato elétrico central 131 e traseiro 21b. Isto permite que os automóveis se desloquem para frente, ou atrás do recipiente para a energia de acionamento, bem como opções de carregamento adicionais. O contato elétrico central tem uma capa protetora que pode ser calcada 131a, que quando pressionada a partir de baixo pela ponta da lança 122 do terminal 120, revela os pontos de contato elétricos que então correspondem aos contatos próximos à extremidade distai da lança. Estes contatos são conectados enquanto o recipiente 17 está no terminal 12a, 12b, 12c na posição de repouso baixa. O sistema elétrico também contém o módulo de coleta e armazenamento de dados 22 que coleta dados dos sensores por todo o recipiente e então envia os dados para O centro de Controle do ALE, conforme será discutido mais adiante nessa revelação.[0056] The architecture of the container is designed around a structural spine, consisting of a channel that provides longitudinal rigidity, as well as providing structural bites 18a, 18b at each end for receiving the main front and rear locks 134a, 134b of the vehicle 30 (see figures 5 and 6). The spine 15 also provides a passage and protection for the electrical bars 20 that run along the length of the container 17 and connect the power source modules to the front 21a, central electrical contact points 131 and the rear 21b. This allows cars to move forward, or behind the container for drive energy, as well as additional charging options. The central electrical contact has a protective cover that can be pressed on 131a, which when pressed from below by the tip of the boom 122 of the terminal 120, reveals the electrical contact points that then correspond to the contacts near the distal end of the boom. These contacts are connected while the container 17 is at the terminal 12a, 12b, 12c in the low resting position. The electrical system also contains the data collection and storage module 22 which collects data from the sensors throughout the container and then sends the data to The ALE Control Center, as will be discussed later in this disclosure.
[0057] Com referência agora às Figuras 7-lla, a espinha 15, deste exemplo particular, também aloja um resfriador de óleo 9 para o recipiente 17. A área de resfriador de óleo é usualmente centralizada e localizada dentro da espinha 15 do recipiente 17, mas pode ficar[0057] Referring now to Figures 7-1, the spine 15, of this particular example, also houses an oil cooler 9 for the container 17. The oil cooler area is usually centralized and located within the spine 15 of the container 17 , but it can stay
Petição 870190044629, de 13/05/2019, pág. 23/52Petition 870190044629, of 05/13/2019, p. 23/52
21/32 localizada em qualquer lugar dentro do recipiente 17. 0 resfriador 9, como o próprio recipiente 17, é modular consistindo de um número de núcleos 9a-9d. Cada núcleo 9a9d consiste em um pequeno radiador resistente a óleo mineral 23 e microbomba 24, montado em uma ventoinha elétrica de tamanho compatível 25. As Figuras 10a e 11a mostram um núcleo distinto 9a para enfatizar mais claramente que o resfriador 9 é de fato composto de núcleos 9a-9 d, e assim os núcleos 9a-9d podem ser adicionados ou subtraídos para aumentar ou diminuir o arrefecimento compatível com a aplicação do recipiente 17.21/32 located anywhere inside the container 17. The cooler 9, like the container 17 itself, is modular consisting of a number of cores 9a-9d. Each core 9a9d consists of a small radiator resistant to mineral oil 23 and micro pump 24, mounted on an electric fan of compatible size 25. Figures 10a and 11a show a separate core 9a to emphasize more clearly that cooler 9 is in fact composed of cores 9a-9 d, and thus cores 9a-9d can be added or subtracted to increase or decrease the cooling compatible with the application of the container 17.
[0058] O tamanho do resfriador 9 é combinado com a utilização média do estilo do recipiente 17. Por exemplo, um recipiente do tipo-A 17 pode ter um resfriador padrão de seis núcleos 9, e um tipo-A-HP (alto desempenho) pode ter um resfriador de 12-núcleo 9 para suportar uma maior taxa de consumo de energia. Os radiadores do resfriador 9's 23 são alimentados em orifícios de entrada e saida 23a, 23b usualmente localizada sobre a lombada 15 as asas de canal 15e que conduzem para as asas 26 do lado esquerdo e direito do recipiente 17, e óleo mineral ou refrigerante não condutor similar é capaz de fluir tanto usando um sistema de circulação aberta, ou um sistema de circulação fechada através da pequena bomba em linha 24, através do radiador 23, e para dentro das asas 26 contendo a fonte de energia.[0058] The size of chiller 9 is combined with the average use of container style 17. For example, a type-A 17 container may have a standard six-core cooler 9, and a type-A-HP (high performance) ) can have a 12-core 9 cooler to support a higher rate of energy consumption. The radiators of the cooler 9's 23 are fed into inlet and outlet holes 23a, 23b usually located on the spine 15 the channel wings 15e that lead to the wings 26 on the left and right side of the container 17, and mineral oil or non-conductive refrigerant similar is able to flow either using an open circulation system, or a closed circulation system through the small in-line pump 24, through the radiator 23, and into the wings 26 containing the energy source.
[0059] A estrutura do recipiente 17 também inclui um canal perimétrico 27, com asas voltadas para dentro 27e que atua como estrutura secundária à espinha principal 15, e também proporciona proteção para os[0059] The structure of the container 17 also includes a perimeter channel 27, with inward facing wings 27e that acts as a secondary structure to the main spine 15, and also provides protection for the
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22/32 conteúdos do recipiente 17 a partir de um impacto lateral. 0 recipiente 17 é coberto com um material resistente à água e óleo leve, tampa 28, com uma vedação estanque a óleo. Também é uma adaptação vantajosa para a pele do topo da embalagem com painéis fotovoltaicos para manutenção de carga de fonte de energia, enquanto que se situa sobre a faixa 12. A tampa 28 também classifica as marcações de cor e formato ao longo da superfície superior e centralizada ao longo da linha central do recipiente 17 similar à da faixa 12, de modo que os veículos 30 que passam sobre o recipiente 17, enquanto está situado na faixa 12, são capazes de manter o alinhamento através de sinalizações visuais. A superfície inferior ou panela 29 é feita de um material mais durável, tal como aço inoxidável ou fibra de carbono, a fim de resistir à perfuração ou danos de riscos na estrada. Também deve ser vedado e rebitado ou preso de outra forma à espinha 15 e às asas de canal perimétricas 27e a fim de criar uma vedação estanque ao óleo e água.22/32 contents of the container 17 from a side impact. The container 17 is covered with a water and light oil resistant material, lid 28, with an oil-tight seal. It is also an advantageous adaptation to the skin of the top of the package with photovoltaic panels for maintaining the energy source charge, while it is located on the track 12. The cover 28 also classifies the color and shape markings along the top surface and centered along the center line of the container 17 similar to that of lane 12, so that vehicles 30 passing over container 17, while located in lane 12, are able to maintain alignment through visual signals. The bottom surface or pan 29 is made of a more durable material, such as stainless steel or carbon fiber, in order to resist puncture or damage from road scratches. It must also be sealed and riveted or otherwise secured to the spine 15 and the perimeter channel wings 27e in order to create an oil and water tight seal.
[0060] Os módulos de fonte de energia 31 são conectados de maneira perpendicular à espinha 15 e ao canal perimétrico 27 e, então, escondidos, banhados em refrigerante, e protegido pela tampa 28 e panela 29. Esses módulos 31 podem ser adicionados a ou subtraídos da espinha 15, e a espinha 15, o canal perimetral 27, a tampa 28 e a panela 29 podem ser de qualquer comprimento concebível. Núcleos de arrefecimento 9a podem ser colocados de forma intercambiável com módulos de energia 31 para alterar o desempenho do recipiente de fonte de energia 17, ou um espaço vazio pode ser deixado para fins de distribuição de peso. Estes são os detalhes do primeiro recipiente de banco[0060] The power supply modules 31 are connected perpendicularly to the spine 15 and the perimeter channel 27 and then hidden, bathed in refrigerant, and protected by lid 28 and pan 29. These modules 31 can be added to or subtracted from the spine 15, and the spine 15, the perimeter channel 27, the lid 28 and the pan 29 can be of any conceivable length. Cooling cores 9a can be placed interchangeably with power modules 31 to alter the performance of the power source container 17, or an empty space can be left for weight distribution purposes. These are the details of the first bank container
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23/32 de batería de ALE 17 e não devem ser entendidos como uma limitação ao escopo da invenção protegido aqui.23/32 of ALE 17 battery and are not to be construed as limiting the scope of the invention protected here.
DESCRIÇÃO DA MANIPULAÇÃO DE RECIPIENTE DE ENERGIA DE DOIS ESTÁGIOS [0061] Agora com referência à Figura 12 e aos seus painéis A-F, os painéis são uma representação de passo a passo para proporcionar auxílio no ensinamento da sequência de manipulação do recipiente de dois estágios 17.DESCRIPTION OF TWO-STAGE ENERGY CONTAINER HANDLING [0061] Now with reference to Figure 12 and its A-F panels, the panels are a step-by-step representation to provide assistance in teaching the two-stage container handling sequence 17.
[0062] Durante o desenvolvimento inicial, observou-se que a estabilização do recipiente 17 durante o processo de abaixamento e levantamento foi um desafio. O recipiente 17, sendo um grande objeto plano e pesado, nunca deve ser capaz de oscilar, balanço, passo ou torção enquanto entre um terminal 12a, 12b, 12c e um veículo 30. Muitos outros projetos são conceituados a fim de entrarem com uma solução para este problema específico. A dificuldade em cada um desses projetos foi que elas requerem uma complicação adicional que também pode ser entendida como um custo adicional, vida mais curta, e menor durabilidade (proibitivo de escalabilidade). Uma vez que baixo custo e vida longa são fatores chave de alta escalabilidade, o seguinte método foi desenvolvido para preservar a simplicidade.[0062] During the initial development, it was observed that the stabilization of the container 17 during the lowering and lifting process was a challenge. Container 17, being a large, flat and heavy object, should never be able to swing, swing, pitch or twist while between a terminal 12a, 12b, 12c and a vehicle 30. Many other projects are conceptualized in order to come up with a solution for this specific problem. The difficulty in each of these projects was that they require an additional complication that can also be understood as an additional cost, shorter life, and less durability (prohibiting scalability). Since low cost and long life are key factors for high scalability, the following method was developed to preserve simplicity.
[0063] Painéis A-F representam um processo de levantamento e abaixamento de dois estágios para permitir a implementação de um mecanismo de levantamento extremamente simples para conseguir a remoção e substituição confiáveis do recipiente 17, para fora e para dentro de um veículo 30, eliminando assim a necessidade de complexidades caras e não confiáveis. Os painéis a-F são uma série de vistas em[0063] AF panels represent a two-stage lifting and lowering process to allow the implementation of an extremely simple lifting mechanism to achieve reliable removal and replacement of container 17, out and into a vehicle 30, thus eliminating the need for need for expensive and unreliable complexities. A-F panels are a series of views in
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2AI32.2AI32.
etapas ao longo do processo de troca de energia do veiculo 30 que demonstram o processo de manipulação de recipiente de dois estágios. O presente método de levantamento e abaixamento do recipiente é necessário que o ponto de contato 131 no recipiente 17 seja ligeiramente fora de centro de gravidade na direção oposta à base terminal 124 e ao ponto de articulação 121 da lança 120, como identificado no local 33 ao longo do eixo longitudinal. O resultado é um processo de levantamento e abaixamento de dois estágios onde o recipiente 17 está sempre em contato com as travassteps along the energy exchange process of the vehicle 30 that demonstrate the two stage container handling process. The present method of raising and lowering the container is necessary for the contact point 131 in the container 17 to be slightly off center of gravity in the opposite direction to the terminal base 124 and to the pivot point 121 of the boom 120, as identified at location 33 to the along the longitudinal axis. The result is a two-stage lifting and lowering process where container 17 is always in contact with the latches
134a e 134b do veiculo 30, ou a lança 120 do terminal 12a ou ambos. Isto proporciona um minimo de três pontos de contacto em todos os momentos, dois pontos sendo o lado esquerdo e direito da trava 134a, 134b conectado aos pinos 19 (Fig. 9) no lado esquerdo e direito da mordida 18 na extremidade do recipiente 17, e a terceira sendo a ponta da lança 122 e o ponto de contato 131 do recipiente 17.134a and 134b of vehicle 30, or boom 120 of terminal 12a or both. This provides a minimum of three points of contact at all times, two points being the left and right side of the lock 134a, 134b connected to pins 19 (Fig. 9) on the left and right side of the bite 18 at the end of the container 17, and the third being the tip of the boom 122 and the contact point 131 of the container 17.
[0064] Com referência agora ao Painel A, em uma primeira etapa, o veiculo 30 tem um recipiente 17 travado na posição de passeio sobre um terminal de troca de energia vazio 12a.[0064] With reference now to Panel A, in a first stage, the vehicle 30 has a container 17 locked in the ride position on an empty power exchange terminal 12a.
[0065] Referindo-se agora ao Painel B, o mecanismo de levantamento do terminal 12a é ativado, e uma vez que o contato é feito entre a ponta da lança 122 do mecanismo de levantamento e o ponto de contato 131 do recipiente 17, os fechos do recipiente do veiculo 134a, 134b. Neste ponto, a ponta da lança 122 carregará o peso do recipiente 17.[0065] Referring now to Panel B, the lifting mechanism of the terminal 12a is activated, and once contact is made between the tip of the boom 122 of the lifting mechanism and the contact point 131 of the container 17, the vehicle container closures 134a, 134b. At this point, the tip of the boom 122 will carry the weight of the container 17.
[0066] Com referência agora ao Painel C, uma vez que o ponto de contato 131 no recipiente 17 está fora[0066] Referring now to Panel C, since contact point 131 on container 17 is outside
Petição 870190044629, de 13/05/2019, pág. 27/52Petition 870190044629, of 05/13/2019, p. 27/52
25/32 de centro, na direção oposta ao pivô da lança 121, e o recipiente 17 é também capaz de girar no ponto de contato 131, o recipiente gira para fora da trava traseira enquanto permanece em contato com a trava frontal.25/32 center, in the direction opposite to the pivot of the lance 121, and the container 17 is also able to rotate at the point of contact 131, the container rotates out of the rear latch while remaining in contact with the front latch.
[0067] Com referência agora ao Painel D, uma vez que a parada do efeito de teagem é conseguida pela extremidade mais pesada do recipiente 17 entra em contato com o descanso de recipiente 32, que é localizada sobre a lança 120 do elevador próximo à sua base 124, o recipiente 17 é agora rigido com a lança 120, tendo três pontos de contato nos lados esquerdo e direito do descanso 32, e mais uma vez, na ponta da lança 122.[0067] With reference now to Panel D, since the stop of the effect of effect is achieved by the heavier end of the container 17 comes into contact with the container rest 32, which is located on the boom 120 of the elevator next to its base 124, the container 17 is now rigid with the boom 120, having three points of contact on the left and right sides of the rest 32, and again, on the tip of the boom 122.
[0068] Com referência agora ao Painel E, uma vez que a lança 120 e o recipiente 17 são agora rigidos um com o outro, à medida que a lança 120 continua no sentido da terra, o recipiente 17 cai da trava frontal 134a, e o recipiente 17 é agora removido do veiculo 30.[0068] Referring now to Panel E, since the boom 120 and the container 17 are now rigid with each other, as the boom 120 continues in the direction of the earth, the container 17 falls from the front latch 134a, and the container 17 is now removed from the vehicle 30.
[0069] Referindo-se agora ao Painel F, uma vez que o recipiente 17 está na posição de repouso baixa (com a lança 120 completamente retraida), a extremidade proximal mais pesada é suportada por sobre o descanso de recipiente 32, e a extremidade distai é ou flutuante livre, ou um descanso pode ser usado para suportar o mesmo no caso de recipientes muito pesados e grandes 17.[0069] Referring now to Panel F, since the container 17 is in the low resting position (with the boom 120 completely retracted), the heavier proximal end is supported over the container rest 32, and the end distal is either free floating, or a rest can be used to support it in the case of very heavy and large containers 17.
[0070] O veiculo 30 então se desloca conforme a energia auxiliar em posição sobre um recipiente carregado ou abastecido 17 por meio de instruções fornecidas, e inverte o processo descrito acima para recuperá-lo, travar o mesmo no lugar, e então sair da faixa de troca de energia 12 .[0070] Vehicle 30 then moves according to the auxiliary energy in position on a loaded or filled container 17 using the instructions provided, and reverses the process described above to recover it, lock it in place, and then leave the lane of energy exchange 12.
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DESCRIÇÃO DAS TRAVAS [0071] Com referência agora às Figuras 13-16, conforme mencionado acima, as travas 134 são necessárias para prender o recipiente 17 ao veiculo 30 e permitir que ela se processe com segurança a partir da faixa de troca de energia 12, sem o medo do recipiente 17 tornar-se destacado do veiculo 30 enquanto em uso. As travas 134 são montadas firmemente no veiculo 30, de preferência, na frente (134a) e extremidades traseiras (134b) de uma cavidade de recipiente pré-projetada 17a, situado no ponto mais baixo possível dentro do veiculo 30, e acessível a partir do lado inferior do veiculo 30 para permitir a remoção e substituição do recipiente 17. Como mencionado anteriormente, no caso de um veiculo 30 não ser projetado para ALE, uma estrutura adaptativa equipada com travas 134a, 134b pode ser montado no lado inferior do veiculo 30, uma folga de aterramento operacional adequada pode serDESCRIPTION OF THE LATCHES [0071] With reference now to Figures 13-16, as mentioned above, the locks 134 are necessary to secure the container 17 to the vehicle 30 and allow it to proceed safely from the energy exchange range 12, without fear of container 17 becoming detached from vehicle 30 while in use. The latches 134 are mounted firmly on the vehicle 30, preferably at the front (134a) and rear ends (134b) of a pre-designed container cavity 17a, located at the lowest possible point within the vehicle 30, and accessible from the underside of vehicle 30 to allow removal and replacement of container 17. As mentioned earlier, in case a vehicle 30 is not designed for ALE, an adaptive structure equipped with locks 134a, 134b can be mounted on the underside of vehicle 30, an adequate operational ground clearance can be
posicionados nas extremidades dianteira e traseira da cavidade de recipiente 17a dentro do veiculo compatível com ALE 30. Cada um contém dois engates 34 opostos um ao outro, que recebe os dois pinos 19 opostos um ao outro dentro das mordidas 18 nas extremidades dianteira e traseira do recipiente os pinos 19 dentro da mordida 18 do recipiente 17 são redondos, e uma vez travados no lugar, atua como um ponto de articulação para o recipiente 17. Isto permite as rotações e movimentos suaves e seguros do recipiente 17, conforme descrito acima, processo de levantamento epositioned at the front and rear ends of the container cavity 17a within the ALE 30 compatible vehicle. Each contains two couplings 34 opposite each other, which receives the two pins 19 opposite each other within the bites 18 at the front and rear ends of the pins 19 inside the bite 18 of the container 17 are round, and once locked in place, acts as a pivot point for the container 17. This allows the smooth and safe rotations and movements of the container 17, as described above, process lifting and
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27/32 abaixamento de dois estágios.27/32 two-stage lowering.
[0073] O corpo de cada trava 134a, 134b é uma caixa retangular e é dividido em três cavidades. As cavidades laterais, esquerda e direita lld contêm guias de pino e travas 34, e a cavidade central 11c contém os atuadores de trava 35, uma câmera 36, uma pequena bomba de ar (não mostrada), receptor a laser 37 e receptores de rádio (não mostrados) que coletam dados de posicionamento e enviá-la para o processador central no veículo 30 (estes dados permitem que a lógica dentro do processador reaja com os sinais enviados para o hardware de controle instalado no veículo 30).[0073] The body of each latch 134a, 134b is a rectangular box and is divided into three cavities. The side, left and right cavities lld contain pin guides and locks 34, and the central cavity 11c contains the lock actuators 35, a camera 36, a small air pump (not shown), laser receiver 37 and radio receivers (not shown) that collect positioning data and send it to the central processor in vehicle 30 (these data allow the logic inside the processor to react with the signals sent to the control hardware installed in vehicle 30).
[0074] A forma semelhante à caixa da trava 134 é afilada 38 na direção da base para guiar qualquer ligeiro desalinhamento do recipiente 17 para a posição correta para receber os pinos 19 nas selas 34s das travas 34. Quando o recipiente 17 é pressionado para cima, contra o veículo 30, pela lança 120 do terminal 12a, 12b, 12c, as duas travas dianteira e traseira 134a, 134b guiam o mesmo nos momentos finais para a posição de marcha apropriada dentro do veículo 30 A trava 134 prossegue para o interior da mordida 18 do recipiente 17, os pinos 19 na mordida 18 comprimem as travas 34 contra uma mola, quando o recipiente 17 é assentado firmemente, os pinos 19 passam sobre a extremidade das travas 34, e as cunhas de mola são fechadas. Neste ponto, o recipiente 17 é firmemente preso ao veículo 30 para liberar o recipiente 17, o mecanismo de levantamento deve pressionar o recipiente 17 contra o veículo 30, e então o processador ativará os atuadores de trava 35 para abrir os mesmos contra a mola, e permitir que[0074] The shape similar to the lock box 134 is tapered 38 towards the base to guide any slight misalignment of the container 17 to the correct position to receive the pins 19 in the seals 34s of the latches 34. When the container 17 is pressed upwards , against the vehicle 30, through the boom 120 of the terminal 12a, 12b, 12c, the two front and rear locks 134a, 134b guide it in the final moments to the appropriate travel position inside the vehicle 30 The lock 134 proceeds towards the interior of the bite 18 of the container 17, the pins 19 in the bite 18 compress the latches 34 against a spring, when the container 17 is firmly seated, the pins 19 pass over the end of the latches 34, and the spring wedges are closed. At this point, the container 17 is firmly attached to the vehicle 30 to release the container 17, the lifting mechanism must press the container 17 against the vehicle 30, and then the processor will activate the lock actuators 35 to open them against the spring, and allow
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28/32 os pinos 19 dentro da mordida 18 do recipiente 17 passem livremente para fora das guias 39 e fora da trava 134.28/32 the pins 19 inside the bite 18 of the container 17 pass freely out of the guides 39 and out of the latch 134.
[0075][0075]
Além de prender o recipiente 17 veiculo 30, e contendo ferragens de realimentação de orientação (36, 37), o terceiro propósito de chave das travas 134 é completar uma conexão elétrica confiável e segura entre a fonte de energia principal dentro do recipiente 17, e o sistema de acionamento do veículo 30 Isto é obtido por um tampão apontando para baixo 40 na face frontal de cada fecho 134, e emparelhar os receptáculos 41 de partida para cima, que apontam para cima, no recipiente associado 17, localizados nas superfícies frontal e traseira das mordidas 18, uma vez Que o recipiente 17 é pressionado para a posição de passeio do veículo 30, o plugue 40 e o receptáculo 41 são conectados, e o compressor de ar dentro da trava 134 mantém a capa de receptáculo 42 pressurizada ligeiramente acima da pressão atmosférica externa. Esse método permite que a conexão seja completamente submersa sem o perigo de um curto elétrico causado por água intrusiva.In addition to securing container 17 to vehicle 30, and containing orientation feedback hardware (36, 37), the third key purpose of locks 134 is to complete a reliable and secure electrical connection between the main power source within container 17, and the vehicle drive system 30 This is achieved by a downward pointing cap 40 on the front face of each lock 134, and pair upward starting receptacles 41, which point upwards, in the associated container 17, located on the front and rear of the bites 18, since the container 17 is pressed into the vehicle's walking position 30, the plug 40 and the receptacle 41 are connected, and the air compressor inside the latch 134 keeps the receptacle cover 42 slightly pressurized above external atmospheric pressure. This method allows the connection to be completely submerged without the danger of an electrical short caused by intrusive water.
[0076][0076]
O projeto do sistema de travamento presentemente apresentado destina-se a manter tanta ferragem necessária para completar uma troca de energia contida nas travas 134, de modo que nenhum outro hardware tal como câmeras ou outros mecanismos de realimentação também devem ser localizados e montados em outro lugar no veículo 30 pelo fabricante.The design of the locking system presently presented is intended to maintain as much hardware as necessary to complete an energy exchange contained in the locks 134, so that no other hardware such as cameras or other feedback mechanisms should also be located and mounted elsewhere. on vehicle 30 by the manufacturer.
[0077] DESCRIÇÃO DA PRAÇA DE CARREGAMENTO OU REABASTECIMENTO [0078][0077] DESCRIPTION OF THE LOADING PLACE OR REFUELING [0078]
Referência agora à Figura 17, em umaReferring now to Figure 17, in a
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9/32 forma vantajosa, a praça de troca de energia 150 pode ser construído de forma mais simples com uma pluralidade de faixas de troca de energia (por exemplo, 12a-12e) posicionadas em paralelo (geométricas) sobre uma superfície plana tal como uma área de estacionamento de concreto ou uma área de repouso de segurança rodoviária. O roteamento autônomo pode então ser criado para abastecer veículos (por exemplo, 30a-30d) com fontes de energia esgotadas em um lado da praça 152, conduzi-los para a faixa apropriada (por exemplo 12bB) contendo o recipiente apropriado 17 com fonte de energia carregada, e então conduzi-los para fora do lado oposto da faixa (por exemplo, 12b) quando a troca tiver sido executada e finalmente para fora da saida da praça 154. Esse processo também é compatível com veículos operados manualmente 30, em cujo caso, pode ser acionado pelo operador para a faixa apropriada 12 contendo o recipiente correto 17 com uma fonte de energia carregada para o veiculo 30, e então engajado pelo sistema na área de engajamento 157, onde o comando manual é suspenso, e o comando autônomo é engajado. Finalmente, quando o veiculo 30 tiver completado a troca de energia, o controle autônomo é suspenso, e o controle manual é restabelecido na área de desengajamento 30d.9/32 advantageously, the energy exchange square 150 can be constructed more simply with a plurality of energy exchange strips (for example, 12a-12e) positioned in parallel (geometric) on a flat surface such as a concrete parking area or a road safety rest area. Autonomous routing can then be created to supply vehicles (eg 30a-30d) with depleted energy sources on one side of plaza 152, drive them to the appropriate lane (eg 12bB) containing the appropriate container 17 with power source charged energy, and then drive them off the opposite side of the lane (for example, 12b) when the switch has been performed and finally off the exit from square 154. This process is also compatible with manually operated vehicles 30, in whose In this case, it can be activated by the operator for the appropriate range 12 containing the correct container 17 with a charged energy source for the vehicle 30, and then engaged by the system in the engagement area 157, where the manual control is suspended, and the autonomous control is engaged. Finally, when vehicle 30 has completed the energy exchange, autonomous control is suspended, and manual control is reestablished in the disengagement area 30d.
[0079] As faixas (12a-12e) podem ser organizadas para se adequar às necessidades de energia do veiculo da área. Tamanhos drasticamente diferentes de recipientes 17 (por exemplo, recipientes 17d e 17g) com tipos diferentes de fontes de energia podem ser atendidos por faixas de categoria especifica (12a-12e), mas uma faixa 12 pode servir uma variedade de tamanhos e estilos[0079] The lanes (12a-12e) can be arranged to suit the energy needs of the vehicle in the area. Drastically different sizes of containers 17 (for example, containers 17d and 17g) with different types of energy sources can be served by specific category ranges (12a-12e), but a range 12 can serve a variety of sizes and styles
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30/32 similares dentro de parâmetros pré-ajustados. A finalidade dessa flexibilidade é permitir que uma ampla variedade de tamanhos e estilos de recipientes 17 e fontes de energia seja compatível com ALE.30/32 within predefined parameters. The purpose of this flexibility is to allow a wide variety of sizes and styles of containers 17 and energy sources to be compatible with ALE.
DESCRIÇÃO DE SISTEMA DE COLETA E ENCAMINHAMENTO DE DADOS DE ALE [0080] Todos os recipientes de ALE 17 incorporarão múltiplas tecnologias de detecção para registrar e reportar a temperatura, saida, indicadores de carga, e um hospedeiro de outras entradas relacionadas com metadados. As unidades também serão todas equipadas com um chip de processamento, localizador, cartão de relógio e memória para armazenar dados desses sensores ao longo de uma linha de tempo. Isso proporcionará um histórico detalhado sobre o uso do recipiente de energia 17, seu estado e carga atuais, bem como quaisquer problemas que possa ter. Esses dados são então pulsados a partir do veiculo 30 através da rede conectada ao veiculo para um servidor remoto se o veiculo for assim equipado, ou no caso de carros não conectados, os dados são carregados para um servidor remoto, quando o recipiente 17 for conectado a um terminal ao longo de qualquer faixa de ALE. Os dados são então armazenados, analisados e projetados para a interface do sistema ou API. O acesso à Internet é então disponibilizado aos usuários aprovados que podem então obter os dados em tempo real a partir da rede de recipientes 17 ao redor do mundo. Esses dados podem então ser usados por aplicações dentro de um cartão inteligente, PC, ou sistema de obtenção do veiculo 30, para determinar qual recipiente 17 deve ser utilizado. A realimentação paraDESCRIPTION OF ALE DATA COLLECTION AND FORWARDING SYSTEM [0080] All ALE 17 containers will incorporate multiple detection technologies to record and report temperature, output, load indicators, and a host of other metadata related inputs. The units will also all be equipped with a processing chip, locator, clock card and memory to store data from these sensors over a timeline. This will provide a detailed history of the use of the energy container 17, its current state and load, as well as any problems you may have. This data is then pulsed from the vehicle 30 through the network connected to the vehicle to a remote server if the vehicle is so equipped, or in the case of unconnected cars, the data is loaded to a remote server, when container 17 is connected to a terminal along any ALE range. The data is then stored, analyzed and designed for the system interface or API. Internet access is then made available to approved users who can then obtain the data in real time from the container network 17 around the world. This data can then be used by applications within a smart card, PC, or vehicle procurement system 30, to determine which container 17 should be used. Feedback for
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31/32 o servidor remoto do sistema que indica a rota selecionada pelos ocupantes do veiculo também pode ser usada para reservar os recipientes de energia 17 necessários para completar a viagem. A utilização de tal rede com dados em tempo real providos pelo sistema de coleta de dados de ALE também permitiría serviços de emergência utilizando veículos equipados com ALE 30 para obter acesso de prioridade para fontes de energia carregadas no caso de emergência.31/32 the remote system server that indicates the route selected by the occupants of the vehicle can also be used to reserve the energy containers 17 needed to complete the journey. The use of such a network with real-time data provided by the ALE data collection system would also allow emergency services using vehicles equipped with ALE 30 to obtain priority access to charged energy sources in the event of an emergency.
DESCRIÇÃO DE CARREGAMENTO DE DUAS VIAS E ARMAZENAMENTO DE ENERGIA [0081] Vantajosamente um carregador de duas vias, ou carregador/inversor pode ser usado em conjunto com o sistema de troca de energia 10 presentemente revelado para a obtenção de um armazenamento descentralizado de grade. Quando os recipientes 17 tendo fontes de energia, são conectados ao carregador através da conexão terminal 133, e o carregador conectado ao suprimento externo de energia, eles podem ser usado como dispositivos de armazenamento de energia para a grade circundante. Tal armazenamento é útil em emergências, para fornecer energia no caso de a energia não poder ser provida por meios normais. Adicionalmente, fontes de energia renováveis tais como energia solar e eólica, produzem energia em uma programação naturalmente controlada, enquanto o consumo de energia humana ocorre frequentemente em uma programação muito diferente. Armazenamento descentralizado de energia, conforme provido pela presente invenção, pode aliviar essas inconsistências, e permitir que o sonho de transporte por energia solar e eólica se torne uma realidade.DESCRIPTION OF TWO-WAY CHARGING AND ENERGY STORAGE [0081] Advantageously a two-way charger, or charger / inverter can be used in conjunction with the power exchange system 10 currently disclosed for obtaining decentralized grid storage. When containers 17 having power sources, are connected to the charger via terminal connection 133, and the charger connected to the external power supply, they can be used as energy storage devices for the surrounding grid. Such storage is useful in emergencies, to provide energy in the event that the energy cannot be supplied by normal means. Additionally, renewable energy sources, such as solar and wind power, produce energy on a naturally controlled schedule, while human energy consumption often occurs on a very different schedule. Decentralized energy storage, as provided by the present invention, can alleviate these inconsistencies, and allow the dream of transport by solar and wind energy to become a reality.
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32/32 [0082] Embora um veiculo elétrico 30 com fonte de energia necessária seja descrito, outros veiculos acionados a motor incluindo os que utilizam células de combustivel podem ser adaptados para utilização dessa tecnologia.32/32 [0082] Although an electric vehicle 30 with a necessary energy source is described, other motor-driven vehicles including those using fuel cells can be adapted to use this technology.
[0083] Além disso, o presente método e sistema têm vantagens singulares em relação às tecnologias conhecidas anteriores realizadas pela utilização do próprio veiculo como a mecanização principal do processo, o que reduz assim o custo de forma significativa.[0083] In addition, the present method and system have unique advantages over previous known technologies realized by using the vehicle itself as the main mechanization of the process, which thus significantly reduces the cost.
[0084] A descrição a seguir proporciona uma melhor compreensão do presente método e sistema. A diferença principal entre o método e sistema '011 e o presente método e sistema é que o mecanismo de levantamento da presente invenção é instalado em cada terminal de troca de energia (por exemplo, 12a, 12b, 12c) , ao invés de ter o mecanismo de levantamento a bordo do veiculo (por exemplo, 30) necessitando de troca de energia.[0084] The following description provides a better understanding of the present method and system. The main difference between the '011 method and system and the present method and system is that the lifting mechanism of the present invention is installed in each power exchange terminal (for example, 12a, 12b, 12c), rather than having the lifting mechanism on board the vehicle (for example, 30) requiring energy exchange.
[0085] Aqueles versados na técnica reconhecerão que modalidades adicionais também são possiveis sem afastar-se dos ensinamentos do assunto aqui reivindicado. Essa descrição detalhada, e particularmente os detalhes especificos das modalidades exemplares aqui descritas, é dada principalmente para clareza de compreensão, e nenhuma limitação desnecessária deve ser entendida a partir da mesma, uma vez que modificações tornar-se-ão evidentes àqueles versados na técnica mediante leitura dessa revelação e podem ser feitas sem que se abandone o espirito e o escopo da matéria em estudo aqui revelada.[0085] Those skilled in the art will recognize that additional modalities are also possible without departing from the teachings of the subject claimed here. This detailed description, and particularly the specific details of the exemplary modalities described here, is given mainly for clarity of understanding, and no unnecessary limitations should be understood from it, since modifications will become evident to those skilled in the art through reading of this revelation and can be made without abandoning the spirit and scope of the material under study revealed here.
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